Электрическая схема видеокарт AMD Radeon серий HD5770 — HD6770

Видеокарты производства компании AMD Radeon показывают отличные результаты при проведении вычислений на алгоритме Ethash, а также kawpow, разновидностях Cryptonight и других. Любое оборудование имеет свой срок службы и рано или поздно выходит из строя, что справедливо и для видеокарт и другого компьютерного оборудования.

На продолжительность эксплуатации видеокарт очень большое влияние оказывают:

• качество использующихся электронных компонентов, проводилась ли сборка роботами/квалифицированными специалистами с последующей контрольной проверкой/приемкой;
• продуманность принципиальной электрической схемы видеокарты и ее практической реализации на печатной плате (наличие достаточного места для вентиляции, установка всех необходимых фаз питания, фильтров и защит);
• температурный режим при эксплуатации (для уменьшения влияния эффекта деградации полупроводников и быстрого ухудшения качества контактов). В качестве ориентира можно использовать правило, согласно которому время жизни полупроводниковых микросхем сокращается вдове при повышении рабочей температуры на 10 градусов;
• правильный номинал и качество подаваемого питания (минимум пульсаций, стабильность напряжений по линиям 12, 5.5 и 3,3 вольт, фильтрация импульсных помех и бросков напряжения). Здесь большое влияние оказывает качество использующегося блока питания и райзеров;

Даже если использовать видеокарт с хорошим охлаждением, установить премиумные блоки питания и высококачественные проверенные райзера, обеспечить оптимальный температурный режим (порядка 59-65 градусов), все равно видеокарты начинают барахлить и выходить из строя.

При их ремонте очень трудно найти принципиальную электрическую схему конкретной модели GPU, которая нужна для поиска причин поломки. В этом случае очень полезно найти хотя бы похожую схему, которая поможет разобраться с видеокартой-пациентом.

Далее приводятся принципиальные электрические схемы и фотографии печатных плат видеокарт AMD Radeon серий HD5770 — HD6770. Эти видеоускорители выпускались в конце 2000-х годов, имеют очень скромные характеристики (даются в сравнении с AMD Radeon RX462):

Несмотря на очевидную слабость этих видеокарт, они поддерживают технологию многопотоковых вычислений OpenCL версии 1.0 и могут осуществлять майнинг, например, на алгоритмах семейства Cryptonight (для этого нужно использовать майнеры, которые поддерживают OpenCL 1.0). Хешрейт HD5770/6770 на Криптонайте составляет порядка 130-170 h/s, на blake2-подобных algo – около 0,28 mh/s, PASC (старый алгоритм) – 110 h/s. В старые добрые времена эти карты намайнили много биткоинов на алгоритме sha256 даже со скоростью 200-300 mh/s! Видеокарты RX462 с поддержкой технологии OpenCL 2.0 показывают в разы большую производительность, но ведь они на 5-6 лет младше!

Как видно, сейчас практического смысла в майнинге на этих картах нет, но с точки зрения изучения схемотехники эти экземпляры вполне подойдут.

Фотография платы AMD Radeon HD 6770:

Принципиальные схемы видеокарт АМД Радеон HD5770/6770

Фильтрующие элементы по линиям питания +3.3, +12 вольт, размешаются непосредственно возле контактов PCI-E на плате видеокарты:

Распиновка контактов слота PCI-E (первая часть):

Распиновка контактов слота PCI-E (вторая часть):

Интерфейс видеопамяти GDDR5 (первая часть):

Интерфейс видеопамяти GDDR5 (вторая часть):

Память GDDR5 x16 MEM канал A:

Конденсаторы MVDO по линии A:

Память GDDR5 x16 MEM канал B:

Конденсаторы по линиям MVDO линии B

CrossFire Card-Edge:

PIN BASED STRAPS:

Цифроаналоговый преобразователь DAC1:

Цифроаналоговый преобразователь DAC2:

TMDP A&B dDVI-I TOP (первая часть):

Коннектор DVI (вторая часть):

Компоненты Display Port C & Display Port/HDMI D (первая часть):

Коннекторы Display Port C & Display Port/HDMI D (вторая часть):

Конвертер DisplayPort-to-DVI на микросхеме Analogix ANX9830:

Интерфейсы LVTMDP E&F:

Линии Power & GND:

Питание первой фазы:

Питание второй фазы:

Питание третьей фазы:

Практическая реализация фаз питания на печатной плате видеокарты ASUS Radeon HD 6770:

Выходные электролитические конденсаторы (Output Bulk CAPs):

Таблица распределения напряжений по фазам:

Пример практической реализации фаз питания (три на чип и одна на память) с ШИМ-контроллером NCP5395T от компании ON Semiconductor (размещен на обратной стороне платы):

Питание чипа:

Цепь питания памяти VDDCI (I/O bus voltage):

Цепь питания памяти MVDDQ:

Контроллер U703 устанавливается так, чтобы LGate (pin4) был как можно ближе к затвору (gate) MOSFET-ов. Можно установить затворные резисторы R721 и R722 ближе к затвору MOSFET-ов. Проводящие дорожки к затворам (PW MVDDC LGD and PW MVDDC HGD) должны быть как можно более короткими и толстыми для уменьшения их сопротивления.

Прохолдящие конденсаторы линий Vcc и Boost-конденсаторы должны устанавливаться как можно ближе к контроллеру. Проходящий конденсатор Vcc это C703 (на 0,22 мкф), конденсатор Boost – это C705.

В цепи Voltage amplifier compensation network конденсатор C714 нужно монтировать как можно ближе к пину pin 7. Остальные компенсаторные элементы устанавливают поближе к пирнам 7 и 6 (это резисторы R710, R711, R713, C713 и R712, а также конденсаторы C711 and C712).

Первый линейный регулятор:

Второй линейный регулятор:

Цепь памяти VREF: Vout = 0.7xMVDDQ:

Цепи управления питанием (Power Gating):

Цепи управления питанием (продолжение):

Регулировка напряжения VDDC (GPU core voltage):

Управление температурой и скоростью вращения вентиляторов:

Контрольные точки (Debug circuits)

Интерфейс JTAG (Joint Test Action Group):

Блок-схема видеокарт АМД Радеон HD5770/6770: